مقاله شناسایی شاخص های کیفیت روسازی و طراحی مدلی بر اساس تصمیم گیری چند معیاره فازی جهت اجرای پروژه های روسازی

بخشی از مقاله

چکیده

در این پژوهش به خلاصه ای از مدل های ارزیابی عمر روسازی پرداخته شد و عواملی که در عمر روسازی مخلوط آسفالتی تاثیرگذار بودند با توجه به شرایط خاصشان به عنوان پارامترهای ورودی به سیستم فازی انتخاب شدند.یک نرم افزار نیز که استنتاج فازی را بتواند انجام دهد انتخاب شد و نحوه پردازش منطق فازی آن مورد بررسی قرار گرفت. برای تبدیل نتایج آزمایشگاهی به عبارات توصیفی، توابعی در نظر گرفته شد. انتخاب این توابع توسط یک متخصص امکان پذیر است، در غیر این صورت مساله دارای خطای زیادی خواهد بود. سپس برای استنتاج نتایج آزمایشگاهی قوانینی در نظر گرفته شد که بر اساس آنها سیستم فازی عمر روسازی را پیش بینی می کند.

.1 مقدمه

سیستم های فازی1 برای فرموله کردن دانش بشری استفاده می شوند. سوال مهم و قابل طرح در توضیح این مهم، آن است که دانش بشری چه مکانیزمی داردو چگونه می توان این دانش را در راستای بهبود مسائل روسازی راه ها مورد استفاده قرار داد.

یکی از دلایل استفاده از سیستم های فازی برای ساخت مدل، توانایی آن برای شرح دانش در یک روش توضیحی مورد علاقه انسان ها با استفاده از قوانین ساده و متغیر های زبانی است.

در این تحقیق سعی شده است مدلی جهت اولویت بندی شاخص های کیفیت روسازی مخلوط های آسفالتی ارائه شود که مهمترین شاخص ها را در بر میگیرد. برای ساخت این مدل از نتایج آزمایش های انجام گرفته از منابع مختلف و نظرات خبرگان و همچنین نتایج آزمایش های انجام گرفته توسط آزمایشگاه فنی خاک استفاده شده است.

پس از ساخت انواع راه اعم از آزادراه، بزرگراه، راه اصلی، راه فرعی و یا هر نوع راه دیگر لازم است حین بهره برداری،  روسازی آنها تحت کنترل قرار گرفته و وضعیت روسازیها به طور مستمر مورد ارزیابی قرار گیرند ؟ارزیابی روسازی به روش  اصولی و به صورت ثبت اطلاعات حاصل از ارزیابی در دوره های مختلف صورت میگیرد ؟انجام ارزیابی در زمانهای مقرر  پس از ساخت، از ارکان  هر روش مدیریت روسازی بوده و در حقیقت با وجود این اطلاعات است که در یک سیستم  مدیریت روسازی، برنامه ریزی های لازم برای انجام عملیات نگهداری و بهسازی صورت میگیرد.

همانگونه که مدیریت  روسازی در سطح شبکه و سطح پروژه صورت میگیرد، ارزیابی روسازی نیز ابتدا باید به صورت کلان در سطح شبکه انجام  گرفته و پس از الویت بندی پروژهها، در سطح پروژه جزئیات و اطلاعات با دقت لازم تهیه و ثبت گردد ؟روشهای ارزیابی  روسازی بسیار متنوع بوده و گستره وسیعی از پارامترها را در بر میگیرند. این امر باعث شده که مؤسسات فنی و تحقیقاتی  مختلف نتوانند یک سیستم ارزیابی جامع را به عنوان روش واحد و استاندارد برای همه راهها، مورد استفاده قرار دهند

از  بررسی روشهای مختلف ارزیابی روسازی، این روشها را میتوان به طور خلاصه در قالب موارد زیر دسته بندی نمود

روشهای ارزیابی وضعیت همواری روسازی - تعیین میزان پستی و بلندی های روسازی -

روشهای ارزیابی وضعیت سطحی روسازی - تعیین خرابی های سطحی -

روشهای ارزیابی وضعیت سازه ای روسازی - تعیین چگونگی توان باربری روسازی -  

روشهای ارزیابی وضعیت ایمنی سطحی روسازی - تعیین مشخصه های اصطکاکی روسازی -

-2شناخت معیارهای ارزیابی روسازی

اطلاعات مربوط به وضعیت روسازی به چهار دسته اصلی تقسیم می شوند که شامل موارد زیر می باشند

2؛1 وضعیت ناهمواری یا کیفیت رانندگی

انحرافات سطح روسازی از یک سطح بسیار صاف با ابعاد مشخص که پویایی خودرو، کیفیت سواری، بارگذاری دینامیکی و زهکشی راه را تحت تاثیر قرار میدهند، میباشد. به عبارت دیگر، به نوسانات سطحی عمودی در روسازی، ناهمواری گفته میشود، که باعث افزایش هزینههای استهلاک خودرو و نیز کاهش کیفیت سواری روسازی میشود. ممکن است ناهمواری راه به وسیله هر یک از موارد زیر ایجاد شود:

✓    روشهای ساخت که امکان دارد باعث برخی تغییرات در پروفیلهای طراحی اولیه گردد.

✓    تکرار بارگذاری مخصوصا در نواحی دارای خط عبور منفرد که باعث خرابیهای روسازی به صورت تغییر شکل پلاستیک در یک لایه و یا لایههای مختلف روسازی میگردد.

✓    یخ زدگی و تغییر حجم ناشی از انقباض و تورم بستر روسازی

✓    تحکیم غیر یکنواخت اولیه

2؛1؛1 شاخص ناهمواری بین المللی - IRI -

شاخص ناهمواری بین المللی IRI که توسط بانک جهانی ارائه گردیده است، به طور کلی از تقسیم میزان پستی و بلندی های موجود در یک مسیر معین به فاصله طی شده تعیین میشود و در واحد m/km یا in/mi گزارش میشود. نحوه اندازهگیری آن در دستور العملهای استاندارد ASTM، استفاده از یک سیستم ربع اتومبیل - یک چرخ اتومبیل - است که با سرعت ثابت 80 کیلومتر در ساعت از مسیر عبور کند. روابط متعددی بین این پارامتر و دیگر پارامترهای ارزیابی روسازی تعیین شده است که در گزارش جامع به تفصیل آورده شده است. در جدول شماره 1 محدوده مجاز IRI برای گروههای مختلف راه نشان داده شده است.

جدول :1 محدوده شاخص ناهمواری بینالمللی - - IRI ارائه شده توسط WSDOT    

2؛1؛2 شاخص ناهمواری نیمه اتومبیل - HRI -

این شاخص نیز بر مبنای معادلات و فرضیات شاخص ناهمواری دو نیم ربع اتومبیل استوار است و محاسبات براساس میانگینگیری نتایج حاصل از ثبت ناهمواری در دو نیمرخ توسط دو چرخ راست و چپ دستگاه انجام میشود. به دلیل نزدیکی مقادیر این دو شاخص، برای توصیف وضعیت ناهمواری بر اساس شاخص HRI میتوان از جدول 1-2 استفاده کرد. با توجه به نتایج حاصل از سیستمهای ربع اتومبیل و مقایسه آنها با سیستمهای نیم اتومبیل و تأثیرات متقابل دو چرخ راست و چپ اتومبیل رابطه - 1-2 - بین دو پارامتر HRI و IRI تعیین میشود:

2؛1؛3 شاخص کیفیت رانندگی - - RQI

شاخص کیفیت رانندگی عددی بین 0 تا 5 است که هر چه عدد بزرگتر باشد به مفهوم هموارتر بودن سطح راه است. محاسبه آن از رابطه - 2-2 - و نحوه نمره دهی آن به شرح جدول شماره 2 میباشد.

که در آن IRI شاخص ناهمواری بینالمللی است.

جدول :2 نحوه نمره دهی وضعیت همواری روسازی از لحاظ شاخصRQI

2؛1؛4 شاخص قابلیت سرویس دهی - PSI -

با توجه به آزمایشات راه آشتو و مطالعات انجام شده در اوایل دهه 1950، شاخص خدمتدهی موجود بر حسب شاخصهای عملکردی روسازیهای انعطافپذیر از رابطه 3 - ؛ - 2 بدست میآید:

که SV میانگین تغییرات شیب در مسیر حرکت چرخها، RD میانگین عمق شیار بر حسب فوت مربع و P مساحت لکه گیری بر حسب فوت مربع است. مقدار این نمره دهی PSI به شرح جدول شماره 3 میباشد.

جدول :3 نحوه نمره دهی وضعیت همواری روسازی از لحاظ شاخص PSI